JP4031064B2 - Repeater device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リピータ装置に関し、特にIEEE802.3規格に基づくLANのうちツイストペア線を使用するLANに用いられるリピート装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ローカルエリアネットワーク(LAN)の標準の1つとして、アメリカ電気電子学会の802委員会による、IEEE802.3規格がある。このIEEE802.3規格には、数種類のLANが規定されているが、その中に、アクセス方式としてCSMA/CD(carrier sense multiple access / collision detection )方式を採用する1Base5や10Base−T等のスター型のLANがある。これは、図5に示すように、複数の端末装置とHUBやコンセントレータ等のリピータ装置との間をツイストペア線を用いて接続してLANを構成するものである。なお、図5(a)は、1Base5(伝送速度1Mbps)のSTAR LAN、図5(b)は、10Base−T(伝送速度1Mbps)のイーサネットと呼ばれるLANを示している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
IEEE802.3規格による1Base5や10Base−Tでは、データ伝送速度として、それぞれ1Mbps及び10Mbpsが規定されている。つまり、これらのLANは、互いに伝送速度が異なっている。このため、各規格に準拠する(各伝送速度に対応する)ように設計されたリピータ装置には、異なる規格の端末装置を接続することができないという問題点がある。つまり、従来のリピータ装置には汎用性がないという問題点がある。
【0004】
また、現在、アメリカ電気電子学会の802委員会において、伝送速度100Mbpsの100Base−Tが規格化されつつあり、いずれは、この規格によるLANが主流になると思われるが、新たな規格のLANを導入する際には、既存のLANとの併存を考えなければならない。そこで、既存のLANと新たな規格のLANとの接続を考えると、既存のLANのリピータ装置と新たな規格のLANのリピータ装置の他に、これらリピータ装置の間に接続されるルータやブリッジなどの速度変換機能を有する装置が必要になり、ネットワーク構成が複雑になるという問題点がある。
【0005】
このように、従来のリピータ装置は、各規格に合わせて設計製造されており、汎用性にかけるという問題点がある。また、規格の異なる装置をリピータ装置に接続するには、速度変換機能を有する装置を必要とするため、ネットワーク構成が複雑になるという問題点がある。
【0006】
本発明は、いずれの規格に準拠する端末装置をも接続することができるリピータ装置を提供し、もってネットワーク構成を簡略化することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、入力されるデータ信号のプリアンブルを検出するプリアンブル検出手段と、該プリアンブル検出手段で検出された前記プリアンブルを受けて所定時間のビット数をカウントすることにより前記データ信号の伝送速度を測定する伝送速度測定手段と、該伝送速度測定手段により測定された前記伝送速度に対応するクロック信号を発生するとともに、前記所定時間内に前記プリアンブルが前記伝送速度測定手段に入力されない場合には前記プリアンブル検出手段と前記伝送速度測定手段とに供給する動作クロックの周波数を第1の周波数からそれより低い第2の周波数へ切り替えるクロック発生手段とを有することを特徴とするリピータ装置が得られる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1に本発明の一実施の形態を有するリピータ装置のブロック図を示す。ここで、リピータ装置は、通常、複数組の入出力ポートを有するが、各ポートに接続された回路構成は全て同じなので、ここでは、説明を簡略化するため1組の入出力ポートを有するリピータ装置について説明する。
【0009】
このリピータ装置は、1対の入力ポート11、レシーバ回路12、プリアンブル検出回路13、入力信号検出回路14、2つの水晶発振器15a,15b、切替スイッチ16、クロックコントローラ17、波形成形回路18、ドライバ回路19、及び出力ポート20を有している。
【0010】
入力ポート11には、端末装置からのツイストペア線(図示せず)が接続されており、このツイストペア線を通して伝送されてきたデータ信号が入力される。入力ポートに入力されたデータ信号は、レシーバ回路12において、所定形式のデータ信号に変換され、プリアンブル検出回路13に入力される。
【0011】
プリアンブル検出回路13には、水晶発振器15aからのサンプリングクロックが、切替スイッチ16を介して入力されており、このサンプリングクロックを用いて、入力されたデータ信号をサンプリングする。
【0012】
ここで、プリアンブル検出回路13に入力されるデータ信号とサンプリングクロックについて説明する。IEEE802.3規格のLANでは、アクセス方式として、CSMA/CD方式を採用しており、そのデータ信号のフレーム構成(パケット構成)は図2のようになっている。即ち、プリアンブル、SFD(スタートフレームデリミタ)、送信先アドレス(DESTINATION ADDRESS )、送信元アドレス(SOURCE ADDRESS)、パケットの長さ(LENGTH)、データ、PAD(ダミーデータ)、及びFCS(FRAME CHECK SEQUENCE;フレームチェックシーケンス)を含んでいる。このうち、プリアンブルは、受信側で同期を取るために設けられた同期パターンであり、その長さは7オクテット、即ち、56ビットと定められている。
【0013】
一方、水晶発振器15aからのサンプリングクロックの周波数は、入力ポート11に入力されるデータ信号のうち、最も高速のデータ信号の4倍以上の周波数に設定される。例えば、IEEE802.3規格の1Base5、10Base−T、及びこれから規格化されるであろう100Base−Tが入力されると想定すると、100Base−Tの100Mbpsが最も高速なので、400MHz以上に設定されている。
【0014】
これは、例えば、図3(a)に示すプリアンブルを有するデータ信号(100Mbps)がプリアンブル検出回路13に入力されるものとすると、図3(b)に示すような、その伝送速度よりも高い周波数(800MHz)のサンプリングクロックを用いてサンプリングすれば、図3(c)に示すようなサンプリング結果が得られるからである。もちろん、入力されるデータ信号が図3(a)に示されるものより低い場合には、同様にして、サンプリングを行うことにより、入力データ信号と同じ信号を得ることができる。
【0015】
こうして、プリアンブル検出回路13では、サンプリングにより入力データ信号の伝送速度に関係なく、入力データ信号を特定してプリアンブルを検出することができる。そして、プリアンブル検出回路13からは、プリアンブルが特定されたデータ信号が入出力測定回路14へと出力される。
【0016】
入力信号測定回路14には、プリアンブル検出回路13と同様に、水晶発振器15aからのサンプリングクロックが入力されている。そして、このサンプリングクロックを用いて、所定の時間を測定すると共に、この所定時間内にプリアンブル部分が何ビット入力されたをカウントする。これにより、入力されたデータ信号の伝送速度を求めることができる。また、1ビットのパルス幅を測定すれば、より正確に伝送速度を求めることができる。そして、これらの動作を繰り返してその平均値を求めることにより測定精度を高めることができる。
【0017】
所定時間内に、入力信号測定回路14にプリアンブルが1ビットも入力されない場合には、切替スイッチ16に対して水晶発振器15bを選択するように指示を出す。水晶発振器15bは、水晶発振器15aよりも低い周波数であって、例えば1Base5の1Mbpsの4倍以上の周期に設定されており、これにより、伝送速度の低いデータ信号にも対応することができる。
【0018】
なお、入力信号測定回路14では、プリアンブル部の立上がりを検出し、この立上がり信号(図3(d)に示す信号)をクロックコントローラ17及び切替スイッチ16へ出力し、各コントローラでそのパルス間隔を求めることにより、伝送速度を求めるようにしてもよい。
【0019】
こうして、入力信号測定回路14が測定した伝送速度は、クロックコントローラ17に通知される。クロックコントローラ17は、切替スイッチ16を介して入力される水晶発振器15aあるいは水晶発振器15bからのクロック信号を分周して送信クロックを生成し、波形成形回路18へ出力する。
【0020】
波形成形回路18は、入力信号測定回路14を介して入力されるデータ信号(図3(c)に示す信号と同一)をクロックコントローラ17からの送信クロックに同期させて波形成形を行い、ドライバ回路19へ出力する。ドライバ回路19は、所定の増幅率で波形成形回路18からの信号を増幅し、出力ポート20へ供給する。
【0021】
上述したように、本実施形態を有するリピータ装置では、入力されたデータ信号の伝送速度を測定して、測定したクロックを生成して波形成形を行うようにしたことで、複数の異なる伝送速度のデータ信号にも対応できる。つまり、複数の入出力ポートを有するリピータ装置であれば、図4に示すように、規格の異なる端末装置を1つのネットワーク内に収容することができる。
【0022】
なお、本発明は、リピータ装置のみならず、他の信号処理装置に対しても適用することができる。
【0023】
【発明の効果】
本発明によれば、入力されるデータ信号のプリアンブルを利用して、そのデータ信号の伝送速度を測定し、その伝送速度に応じたクロックを生成するようにしたことで、伝送速度の異なる規格に適応する端末装置をも接続することができるリピータ装置を提供することができる。これにより、異なる規格のLANが併存する場合であってもそのネットワーク構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を有するリピータ装置のブロック図である。
【図2】CSMA/CD方式で使用されるフレーム構成を示す図である。
【図3】ず1のリピータ装置の各部の入出力信号を示し、(a)はプリアンブル検出回路13に入力されるデータ信号、(b)はサンプリングクロック、(c)はプリアンブル検出回路13から入力信号測定回路14への出力信号、及び(d)は入力信号測定回路14からクロックコントローラ17への出力信号の波形を示す。
【図4】本発明のリピータ装置を用いたLANの構成を示す図である。
【図5】従来のLANの構成を示す図であって、(a)はスターLAN、(b)はイーサネットを示す。
【符号の説明】
11 入力ポート
12 レシーバ回路
13 プリアンブル検出回路
14 入力信号測定回路
15a,15b 水晶発振器
16 切替スイッチ
17 クロックコントローラ
18 波形成形回路
19 ドライバ回路
20 出力ポート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a repeater device, and more particularly to a repeat device used for a LAN using a twisted pair line among LANs based on the IEEE 802.3 standard.
[0002]
[Prior art]
One standard for a local area network (LAN) is the IEEE 802.3 standard by the 802 committee of the Institute of Electrical and Electronics Engineers. The IEEE 802.3 standard defines several types of LANs. Among them, a star type such as 1Base5 or 10Base-T adopting a CSMA / CD (carrier sense multiple access / collision detection) method as an access method. There is a LAN. As shown in FIG. 5, a LAN is configured by connecting a plurality of terminal devices and repeater devices such as HUBs and concentrators using twisted pair wires. 5A shows a STAR LAN with 1Base5 (transmission speed of 1 Mbps), and FIG. 5B shows a LAN called Ethernet with 10Base-T (transmission speed of 1 Mbps).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In 1Base5 and 10Base-T according to the IEEE 802.3 standard, 1 Mbps and 10 Mbps are defined as data transmission rates, respectively. That is, these LANs have different transmission rates. For this reason, there is a problem that a repeater device designed to comply with each standard (corresponding to each transmission speed) cannot be connected to a terminal device of a different standard. That is, there is a problem that the conventional repeater device is not versatile.
[0004]
At present, 100Base-T with a transmission rate of 100 Mbps is being standardized in the 802 committee of the Institute of Electrical and Electronics Engineers of Japan, and it seems that LANs based on this standard will become the mainstream. When doing so, we must consider coexistence with the existing LAN. Therefore, considering the connection between an existing LAN and a new standard LAN, in addition to the existing LAN repeater device and the new standard LAN repeater device, a router or a bridge connected between these repeater devices, etc. There is a problem that a device having a speed conversion function is required and the network configuration is complicated.
[0005]
As described above, the conventional repeater device is designed and manufactured in accordance with each standard, and has a problem of being versatile. In addition, in order to connect devices of different standards to the repeater device, a device having a speed conversion function is required, which causes a problem that the network configuration becomes complicated.
[0006]
It is an object of the present invention to provide a repeater device that can connect a terminal device that complies with any standard, thereby simplifying the network configuration.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a preamble detection means for detecting a preamble of an input data signal, and a transmission speed of the data signal by receiving the preamble detected by the preamble detection means and counting the number of bits for a predetermined time. A transmission rate measuring unit for measuring the transmission rate, and a clock signal corresponding to the transmission rate measured by the transmission rate measuring unit, and the preamble is not input to the transmission rate measuring unit within the predetermined time. There is obtained a repeater device comprising clock generation means for switching the frequency of an operation clock supplied to the preamble detection means and the transmission rate measurement means from a first frequency to a second frequency lower than the first frequency .
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a repeater apparatus having an embodiment of the present invention. Here, the repeater apparatus usually has a plurality of sets of input / output ports, but all the circuit configurations connected to the respective ports are the same. Therefore, here, for simplicity of explanation, a repeater having one set of input / output ports is used. The apparatus will be described.
[0009]
This repeater device includes a pair of input ports 11, a
[0010]
A twisted pair line (not shown) from the terminal device is connected to the input port 11 and a data signal transmitted through the twisted pair line is input. The data signal input to the input port is converted into a data signal of a predetermined format in the
[0011]
A sampling clock from the
[0012]
Here, the data signal and sampling clock input to the preamble detection circuit 13 will be described. The IEEE 802.3 standard LAN adopts the CSMA / CD method as an access method, and the frame structure (packet structure) of the data signal is as shown in FIG. That is, preamble, SFD (start frame delimiter), transmission destination address (DESTINATION ADDRESS), transmission source address (SOURCE ADDRESS), packet length (LENGTH), data, PAD (dummy data), and FCS (FRAME CHECK SEQUENCE; Frame check sequence). Among these, the preamble is a synchronization pattern provided for synchronization on the receiving side, and its length is defined as 7 octets, that is, 56 bits.
[0013]
On the other hand, the frequency of the sampling clock from the
[0014]
For example, if the data signal (100 Mbps) having the preamble shown in FIG. 3A is input to the preamble detection circuit 13, the frequency higher than the transmission speed as shown in FIG. This is because sampling results as shown in FIG. 3C can be obtained by sampling using the (800 MHz) sampling clock. Of course, when the input data signal is lower than that shown in FIG. 3A, the same signal as the input data signal can be obtained by performing sampling in the same manner.
[0015]
Thus, the preamble detection circuit 13 can detect the preamble by specifying the input data signal by sampling regardless of the transmission speed of the input data signal. The preamble detection circuit 13 outputs a data signal specifying the preamble to the input /
[0016]
Similar to the preamble detection circuit 13, the input
[0017]
If no bit is input to the input
[0018]
The input
[0019]
Thus, the transmission speed measured by the input
[0020]
The
[0021]
As described above, the repeater device having this embodiment measures the transmission rate of the input data signal, generates the measured clock, and performs waveform shaping, so that a plurality of different transmission rates can be obtained. It can also handle data signals. That is, if the repeater device has a plurality of input / output ports, terminal devices with different standards can be accommodated in one network as shown in FIG.
[0022]
The present invention can be applied not only to a repeater device but also to other signal processing devices.
[0023]
【The invention's effect】
According to the present invention, by using the preamble of the input data signal, the transmission speed of the data signal is measured, and the clock corresponding to the transmission speed is generated, so that the standards for different transmission speeds can be achieved. It is possible to provide a repeater device that can be connected to an adapted terminal device. Thereby, even if LANs of different standards coexist, the network configuration can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a repeater device having an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a frame configuration used in the CSMA / CD system.
FIG. 3 shows input / output signals of each part of one repeater device, where (a) is a data signal input to the preamble detection circuit 13, (b) is a sampling clock, and (c) is input from the preamble detection circuit 13. The output signal to the
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a LAN using the repeater device of the present invention.
5A and 5B are diagrams showing a configuration of a conventional LAN, in which FIG. 5A shows a star LAN and FIG. 5B shows an Ethernet.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
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- 1995-11-16 JP JP29864395A patent/JP4031064B2/en not_active Expired - Fee Related
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